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菠萝是我国华南地区重要外销水果,而黑心病是造成菠萝鲜果贮运损失的重要病害之一。研究表明,采前赤霉素壮果、乙烯催熟是导致采后菠萝黑心病发生的重要原因。本论文研究了ABA控制采后菠萝黑心病的效果及其机理,ABA对赤霉素和乙烯的拮抗作用,并用异源表达方法对赤霉素代谢关键基因GA2ox进行功能分析,揭示其在调控菠萝内源GA含量中的作用。主要研究结果如下:1、采后用200 mg·L-1脱落酸(ABA)处理降低了菠萝褐变指数与褐变率,同时保持了菠萝果实品质。ABA处理降低多酚含量、降低多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性;增加过氧化氢酶和过氧化物酶的活性;降低活性氧、H2O2含量。表明ABA可以通过抑制菠萝多酚的生物合成,提高抗氧化防御能力,达到控制黑心病的目的。ABA处理下调了GA2ox、PPO和PAL的表达,降低了内源活性赤霉素含量,提高了内源ABA含量。ABA可以作为一种控制菠萝黑心病的技术用于生产推广。2、外源200 mg·L-1GA4+7(GA)处理加重了菠萝黑心病,而GA4+7+ABA(GA+ABA)处理减轻了菠萝黑心病。GA处理降低了内源ABA含量,上调GA2ox基因表达水平,提高了活性赤霉素(GA1和GA4)含量。与GA处理相比,GA+ABA处理提高了ABA含量,下调了GA2ox基因表达水平,降低GA1和GA4含量,反映了ABA与GA之间的拮抗作用,表明外源ABA处理可以抵消外源GA对内源活性GA合成的促进和对内源ABA合成的抑制作用。生产上可以通过施用ABA抵消GA对采后菠萝黑心病的不利影响。3、200 mg.L-1乙烯利(Eth)处理加重了菠萝黑心病的发生,Eth+ABA处理显著减轻了菠萝黑心病的发生。Eth处理上调GA2ox的表达,Eth+ABA处理下调了GA2ox的表达。反映了乙烯和ABA在对GA关键代谢基因的表达调控方面存在一定的拮抗作用。Eth和Eth+ABA处理均降低了活性赤霉素GA1、GA4含量,表明Eth处理加重采后菠萝黑心病并不是内源活性赤霉素的提高导致。Eth和Eth+ABA处理均提高了ABA含量,但只有Eth+ABA处理显著控制了黑心病,表明ABA与乙烯在对菠萝黑心病的影响方面存在一定的拮抗作用。Eth处理使PPO、PAL基因表达高于对照,Eth+ABA处理PPO、PAL基因表达低于对照,表明前者促进了菠萝组织酚类物质的合成和氧化,而后者抑制了酚类物质的合成和氧化。表明乙烯与脱落酸之间在调控褐变相关关键基因表达上表现出拮抗作用。4、将981 bp的AcGA2ox的cDNA全长序列正向插入pCAMBIA2300超表达载体花椰菜花叶病毒35S启动子(CaMV35S)的下游,成功构建了重组植物表达质粒pC-AcGA2ox,转化根癌农杆菌,用农杆菌液蘸花法侵染拟南芥,获得异源表达且稳定遗传的转基因植株。与野生型相比,转AcGA2ox基因植株种子萌发率低,下胚轴长度、根长、株高明显降低,活性赤霉素含量明显降低。在含赤霉素的培养基上转基因植株种子萌发率、下胚轴、株高、根长均显著增加,即外源赤霉素处理能扭转AcGA2ox超表达植株的矮化现象,表明AcGA2ox在调控菠萝内源GA含量中起重要作用。综上所述,外源ABA处理可以有效抑制菠萝黑心病的发生。赤霉素和乙烯加重了菠萝黑心病的发生,ABA处理可有效减轻赤霉素和乙烯对菠萝采后品质的不利影响。菠萝AcGA2ox参与了菠萝内源活性赤霉素含量的调控,对该基因表达的调控可以影响菠萝黑心病的发生。